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  <title>面向对象与设计模式 | Lu QiLin's Blog</title>
  








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          <h1 class="post-title" itemprop="name headline">面向对象与设计模式</h1>
        

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        <h1 id="什么是设计模式"><a href="#什么是设计模式" class="headerlink" title="什么是设计模式"></a>什么是设计模式</h1><p>“每一个模式描述了一个在我们周围不断发生的问题，以及该问题的解决方案的核心，这样，你就能一次又一次地使用该方案而不必做重复劳动”。<br>                                          –Christopher Alexander</p>
<a id="more"></a>
<hr>
<h1 id="深入理解面向对象"><a href="#深入理解面向对象" class="headerlink" title="深入理解面向对象"></a>深入理解面向对象</h1><p>向下：深入理解三大面向对象机制</p>
<p>​    · 封装，隐藏内部实现<br>​    · 继承，复用现有代码<br>​    · 多态，改写对象行为</p>
<p>向上：深刻把握面向对象机制所带来的抽象意义，理解如何使用这些机制来表达现实世界，掌握什么是“好的面向对象的设计”</p>
<hr>
<h1 id="复杂性"><a href="#复杂性" class="headerlink" title="复杂性"></a>复杂性</h1><p>软件设计领域的复杂性在于其变化，解决复杂性的两种思路：<br>分解：<br>        · 人们面对复杂性有一个常见的做法：即分而治之，将大问题分解为多个小问题，将复杂问题分解为多个简单的问题。<br>抽象：<br>        · 更高层次来讲，人们处理复杂性有一个通用的技术，即抽象。由于不能掌握全部的复杂对象，我们选择忽视它的非本质细节，而去处理泛化和理想化了的对象模型。<br>一个好的软件设计，要以<strong>复用</strong>为根本目标</p>
<h1 id="重新认识面向对象"><a href="#重新认识面向对象" class="headerlink" title="重新认识面向对象"></a>重新认识面向对象</h1><p>1.理解隔离变化<br>        · 从宏观层面来看，面向对象的构建方式更能适应软件的变化，能将变化所带来的影响减为最小<br>2.各司其职<br>        · 从微观层面来看，面向对象的方式更强调各个类的“责任”<br>        · 由于需求变化导致的新增类型不应该影响原来类型的实现–是所谓的各负其责<br>3.对象是什么？<br>        · 从语言实现层面来看，对象封装了代码和数据。<br>        · 从规格层面讲，对象是一系列可被使用的公共接口<br>        · 从概念层面讲，对象是某种拥有责任的抽象</p>
<hr>
<h1 id="将设计原则提升为设计经验"><a href="#将设计原则提升为设计经验" class="headerlink" title="将设计原则提升为设计经验"></a>将设计原则提升为设计经验</h1><p>​    1.设计习语 Design Idioms</p>
<p>​            · Design Idioms描述与特定编程语言相关的低层模式、技巧、惯用法。</p>
<p>​    2. 设计模式 Design Patterns</p>
<p>​            · Design Patterns主要描述的是“类与相互通信的对象之间的组织关系”，包括它们的角色、职责、协作方式等方面。</p>
<p>​    3.架构模式 Architectural Patterns</p>
<p>​            ·  Architectural Patterns描述系统中与基本结构组织关系密切的高层模式，包括子系统划分、职责，以及如何组织它们之间关系的规则。</p>
<h1 id="面向对象设计原则"><a href="#面向对象设计原则" class="headerlink" title="面向对象设计原则"></a>面向对象设计原则</h1><h2 id="依赖倒置原则（DIP）"><a href="#依赖倒置原则（DIP）" class="headerlink" title="依赖倒置原则（DIP）"></a>依赖倒置原则（DIP）</h2><p>​        · 高层模块（稳定）不应该依赖于低层模块（变化），二者都应该依赖于抽象（稳定）</p>
<p>​        · 抽象（稳定）不应该依赖于实现细节（变化），实现细节应该依赖于抽象（稳定）</p>
<hr>
<h2 id="开放封闭原则（OCP）"><a href="#开放封闭原则（OCP）" class="headerlink" title="开放封闭原则（OCP）"></a>开放封闭原则（OCP）</h2><p>​        · 对扩展开放，对更改封闭</p>
<p>​        · 类模块应该是可扩展的，但是不可修改</p>
<hr>
<h2 id="单一职责原则（SRP）"><a href="#单一职责原则（SRP）" class="headerlink" title="单一职责原则（SRP）"></a>单一职责原则（SRP）</h2><p>​        · 一个类应该仅有一个引起它变化的原因。</p>
<p>​        · 变化的方向隐含着类的责任</p>
<hr>
<h2 id="Liskov替换原则（LSP）"><a href="#Liskov替换原则（LSP）" class="headerlink" title="Liskov替换原则（LSP）"></a>Liskov替换原则（LSP）</h2><p>​        · 子类必须能够替换它们的基类（IS-A）。</p>
<p>​        · 继承表达类型抽象。</p>
<hr>
<h2 id="接口隔离原则（ISP）"><a href="#接口隔离原则（ISP）" class="headerlink" title="接口隔离原则（ISP）"></a>接口隔离原则（ISP）</h2><p>​        · 不应该强迫客户依赖它们不用的方法</p>
<p>​        · 接口应该小而完备</p>
<hr>
<h2 id="优先使用对象组合，而不是类继承"><a href="#优先使用对象组合，而不是类继承" class="headerlink" title="优先使用对象组合，而不是类继承"></a>优先使用对象组合，而不是类继承</h2><p>​        · 类继承通常为“白箱复用”，对象组合通常为“黑箱复用”。</p>
<p>​        · 继承在某种程度上破坏了封装性，子类父类耦合度高。</p>
<p>​        · 而对象组合则只要求被组合的对象具有良好定义的接口，耦合度低。</p>
<hr>
<h2 id="封装变化点"><a href="#封装变化点" class="headerlink" title="封装变化点"></a>封装变化点</h2><p>​    · 使用封装来创建对象之间的分解层，让设计者可以在分界层的一侧进行修改，而不会对另一侧产生不良的影响，从而实现层次间的松耦合。</p>
<hr>
<h2 id="针对接口编程，而不是针对实现编程"><a href="#针对接口编程，而不是针对实现编程" class="headerlink" title="针对接口编程，而不是针对实现编程"></a>针对接口编程，而不是针对实现编程</h2><p>​    · 不将变量类型声明为某个特定的具体类，而是声明为某个接口</p>
<p>​    · 客户程序无需获知对象的具体类型，只需要知道接口</p>
<p>​    · 减少系统中各部分的依赖关系，从而实现“高内聚、松耦合”的类型设计方案</p>
<hr>
<h1 id="模式分类"><a href="#模式分类" class="headerlink" title="模式分类"></a>模式分类</h1><p>​        · 从目的来看：</p>
<p>​                · 创建型（Creational）模式：将对象的部分创建工作延迟到子类或者其他对象，从而应对需求变化为对象创建时具体类型实现引来的冲击。</p>
<p>​                · 结构型（Structural）模式：通过类继承或者对象组合获得更灵活的结构，从而应对需求变化为对象的结构带来的冲击。</p>
<p>​                · 行为型（Behavioral）模式：通过类继承或者对象组合来划分类与对象间的职责，从而应对需求变化为多个交互的对象带来的冲击。</p>
<p>​        · 从范围来看：</p>
<p>​                · 类模式处理类与子类的静态关系</p>
<p>​                · 对象模式处理对象间的动态关系</p>
<hr>
<h1 id="重构获得模式"><a href="#重构获得模式" class="headerlink" title="重构获得模式"></a>重构获得模式</h1><p>​    · 面向对象模式是“好的面向对象设计”，所谓“好的面向对象设计”指的是那些可以满足“应对变化，提高复用”的设计。</p>
<p>​    · 现代软件设计的特征是“需求的频繁变化”。设计模式的要点是“寻找变化点，然后在变化点处应用设计模式，从而来更好地应对需求的变化”。“什么时候、什么地点应用设计模式”比“理解设计模式结构本身”更为重要。</p>
<p>​    · 设计模式的应用不宜先入为主，一上来就使用设计模式是对设计模式的最大误用。没有一步到位的设计模式。敏捷软件开发实践提倡的“Refactoring to Patterns”是目前普遍公认的最好的使用设计模式的方法。</p>
<hr>
<h1 id="从封装分类"><a href="#从封装分类" class="headerlink" title="从封装分类"></a>从封装分类</h1><h2 id="组件协作模式"><a href="#组件协作模式" class="headerlink" title="组件协作模式"></a>组件协作模式</h2><p>​    · 现代软件专业分工之后的第一个结果是“框架与应用程序的划分”，“组件协作”模式通过晚期绑定，来实现框架与应用程序之间的松耦合，是二者之间协作时常用的模式</p>
<p>​    · 典型模式：</p>
<p>​        · Template Method</p>
<p>​        · Observer/Event</p>
<p>​        · Strategy</p>
<hr>
<h2 id="单一职责模式"><a href="#单一职责模式" class="headerlink" title="单一职责模式"></a>单一职责模式</h2><p>​    · 在软件组件的设计中，如果责任划分的不清晰，使用继承得到的结果往往是随着需求的变化，子类急剧膨胀，同时充斥着重用代码，这时候的关键是划清责任。</p>
<p>​    · 典型模式：</p>
<p>​        · Decorator</p>
<p>​        · Bridge</p>
<hr>
<h2 id="对象创建模式"><a href="#对象创建模式" class="headerlink" title="对象创建模式"></a>对象创建模式</h2><p>​    · 通过“对象创建”模式绕开new，来避免对象创建（new）过程中所导致的紧耦合（依赖具体类），从而支持对象创建的稳定，它是接口抽象之后的第一步工作。</p>
<p>​    · 典型模式：</p>
<p>​        · Factory Method</p>
<p>​        · Abstract Factory</p>
<p>​        · Prototype</p>
<p>​        · Builder</p>
<hr>
<h2 id="对象性能模式"><a href="#对象性能模式" class="headerlink" title="对象性能模式"></a>对象性能模式</h2><p>​    · 面向对象很好解决了“抽象”的问题，但是避免不了的要付出一定的代价。对于通常情况来讲，面向对象的成本大都可以忽略不计。但是在某些情况下，面向对象所带来的成本必须谨慎处理。</p>
<p>​    · 典型模式：</p>
<p>​        · Singleton</p>
<p>​        · Flyweight</p>
<hr>
<h2 id="接口隔离模式"><a href="#接口隔离模式" class="headerlink" title="接口隔离模式"></a>接口隔离模式</h2><p>​    · 在组件构建的过程中，某些结构之间直接的依赖常常会带来很多的问题、甚至根本无法实现。采用添加一层间接（稳定）接口，来隔离本来相互紧密关联的接口是一种常见的解决方案。</p>
<p>​    · 典型模式：</p>
<p>​        · Facade</p>
<p>​        · Proxy</p>
<p>​        · Adapter</p>
<p>​        · Mediator</p>
<hr>
<h2 id="状态变化模式"><a href="#状态变化模式" class="headerlink" title="状态变化模式"></a>状态变化模式</h2><p>​    · 在组件构建过程中，某些对象的状态经常面临变化，如何对这些变化进行有效的管理？同时又维持高层模块的稳定？“状态变化”模式为这一问题提供了一种解决方案。</p>
<p>​    · 典型模式：</p>
<p>​        · State</p>
<p>​        · Memento</p>
<hr>
<h2 id="数据结构模式"><a href="#数据结构模式" class="headerlink" title="数据结构模式"></a>数据结构模式</h2><p>​    · 常常有一些组件在内部具有特定的数据结构，如果让客户程序依赖这些特定的数据结构，将极大地破坏组件的复用，这时候，将这些特定数据结构封装在内部，在外部提供统一的接口，来实现与特定数据结构无关的访问，是一种行之有效的解决方案。</p>
<p>​    · 典型模式：</p>
<p>​        · Composite</p>
<p>​        · Iterator</p>
<p>​        · Chain of Resposibility</p>
<hr>
<h2 id="行为变化模式"><a href="#行为变化模式" class="headerlink" title="行为变化模式"></a>行为变化模式</h2><p>​    · 在组件的构建过程中，组件行为的变化经常导致组件本身剧烈的变化。“行为变化”模式将组件的行为和组件本身进行解耦，从而支持组件行为的变化，实现两者的松耦合。</p>
<p>​    · 典型模式：</p>
<p>​        · Command</p>
<p>​        · Visitor</p>
<hr>
<h2 id="领域规则模式"><a href="#领域规则模式" class="headerlink" title="领域规则模式"></a>领域规则模式</h2><p>​    · 在特定领域中，某些变化虽然频繁，但可以抽象为某种规则。这时候，结合特定领域，将问题抽象为语法规则，从而给出在该领域下的一般性解决方案。</p>
<p>​    · 典型模式：</p>
<p>​        · Iterpreter</p>
<p>​        </p>

      
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